5.1.4 Основные принципы регулирования, управления.

Качество АСР в значительной степени определяется тем, какие принципы реализованы в системе. Принцип регулирования определяет способ формирования управляющего воздействия в АСР.

Современные системы АР конструируются исходя из следующих трех принципов.

1 – регулирование по отклонению регулируемой величины от заданного значения (принцип Ползунова – Уатта или принцип регулирования по отклонению).

2 – регулирование по возмущению (по нагрузке).

3 – комбинированное регулирование.

1. При регулировании по отклонению управляющее воздействие возникает вследствие отклонения регулируемой величины от заданного значения, передающегося на вход системы по цепи обратной связи.

ЭС f(t)

x (t) e(t) u(t) y(t)

УУ ОУ

ОС

Рисунок 16- Схема АСР с отрицательной обратной связью.

В этой системе реализуется принцип управления по отклонению. ЭС – элемент сравнения. В этой САУ реализуется измерение и контроль элементом сравнения отклонения управляемой переменной u(t) от задающего воздействия x(t). Это отклонение e(t) подается на вход УУ, и оно вырабатывает управляющее воздействие u(t) в зависимости от величины e(t) и устраняет ошибку управления. e(t) = y(t) – x(t) 5-1

Достоинством этих систем является, то, что в них процесс регулирования возникает независимо от причины, вызывающей изменение регулируемой величины. Действительно, возмущение любой природы, приложенное в любой АС, в конечном счёте, проявится в отклонении выходной величины.

Недостатком регулирования по отклонению – это инерционность процесса регулирования, обусловленная тем, что обычно проходит определенное время от момента приложения возмущения к системе до того момента, когда накопиться отклонение регулируемой величины, достаточное для воздействия на регулятор.

Рисунок 17- Принцип управления по возмущению

Принцип управления по возмущению (по нагрузке), состоит в том, что осуществляется измерение возмущения и при отклонении возмущения от некоторого обусловленного значения в системе возникает управляющее воздействие, реализуемое так же, как в системах регулирования по отклонению.

Достоинством этой системы является быстрая реакция системы на изменения нагрузки.

Недостатки:

1. Действительное значение выходной переменной y(t) – не контролируется.

2. Процесс регулирования начинается лишь при изменении того возмущения, на измерение которого настроена эта система. Другие возмущения вызывающие отклонения регулируемой величины не будут.

ЭС ЧЭ f(t)

x (t) e(t) u(t) y(t)

УУ ОУ

ОС

Рисунок 18- Схема АС с комбинированным регулированием

Эта структурная схема имеет разомкнутой контур форсирования компенсации возмущающего воздействия и замкнутый контур системы с обратной связью для устранения возникающих ошибок управления (регулирования).

В АС с комбинированным регулированием используются оба принципа регулирования и по отклонению и по возмущению, такие системы объединяют в себе достоинства, обуславливаемые обоими принципами регулирования.